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作者：Yun

导言：研究发现了同时满足高分辨率和安全性的新一代造影剂，有望在提高脑心血管疾病诊断的准确性方面发挥至关重要的作用。

心脏病和中风分别是发达国家的第一和第二大死亡原因。由于该病会导致猝死，因此早期诊断非常重要。为此，磁共振成像（MRI）技术被广泛运用于识别血管的狭窄或阻塞。

近日，科学家发现了一种的更安全的MRI造影剂，可显示高分辨率3D微血管成像。

该研究表在《Nature Biomedical Engineering》期刊上，题为“High-resolution?T1?MRI via renally clearable dextran nanoparticles with an iron oxide shell”

在MRI中，造影剂可改善结构的可见性，例如体内较小的血管。就像卫星或全球定位系统（GPS）提供交通拥堵信息一样，MRI造影剂也可以提供有关血管状况（例如血管阻塞和狭窄）的准确信息。但是对于肾功能较差的患者，仍有肾脏纤维化的风险。已经尝试使用超顺磁性纳米颗粒作为造影剂，但是必须改善它们的肾脏清除率，以防止肝脏和其他器官中毒性积累。

图1. SAIO造影剂

由韩国首尔基础科学研究所（IBS）、纳米医学中心（CNM）院长CHEON Jinwoo教授和延世大学医学院的崔秉旭教授领导的团队协作研究MRI造影剂用于3D血管映射。研究人员开发了一种基于纳米粒子的MRI造影剂，称为SAIO（超分子类非晶态氧化铁）。它的大小为5纳米，比微血管直径小约1500倍，这使其可以在体内的血管中循环。

SAIO是一种特殊的纳米粒子，在铁芯上涂一层氧化铁表面，使其在室温下具有顺磁性。SAIO的混合特性使它们具有出色的生物相容性和成像性能。研究人员对比了SAIO与Dotarem和氧化铁纳米粒子的性能、保留率和肾脏清除率。

SAIO是最高分辨率的成像剂之一，其精确度是当前造影剂生成的图像的10倍。它已经实现了3D脑血管映射，在动物实验中可以清楚地识别出像头发一样细（100微米）的大脑微血管。此外，与Dotarem（ 10分钟），这为放射科医生提供了足够的时间来执行成像过程。SAIO的这些优异性能使研究人员能够观察到心脏血管，而这些血管在当前的MRI造影剂中几乎是看不到的。

图2. SAIO的排泄（a）SAIO的肾脏滤过示意图

除了具有高分辨率外，SAIO还具有出色的肾脏清除率，并且不会在肝脏或脾脏中积聚。研究还发现SAIO稳定时间长达一年，没有出现聚集和铁浸出。

Cheon主任说：“SAIO是同时满足高分辨率和安全性的下一代造影剂”。崔教授说：“SAIO在提高心脑血管疾病诊断的准确性方面发挥至关重要的作用。诸如中风、心肌梗塞、心绞痛和痴呆等疾病。”

参考资料：

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